[提出问题]催化剂是怎样影响化学反应速率的?
[收集事实]途径:1.观察演示实验。2.回顾已有知识
(演示实验)过氧化氢分解的对比实验
(复习回顾)用KClO3制氧气的实验
[实验事实的处理]1.写化学方程式
(1) 2H2O2 == 2H2O + O2↑
(2) 2KClO3 == 2KCl +3O2↑
2. 列表对比
(1)过氧化氢分解实验的对比表
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编号 |
无催化剂时的反应情况 |
有催化剂时的反应情况 |
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1 |
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2 |
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(2)用KClO3制氧气实验的对比表
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编号 |
无催化剂时的反应情况 |
有催化剂时的反应情况 |
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1 |
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2 |
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[表征性抽象]催化剂能加快化学反应速率。
[原理性抽象]为什么催化剂能加快化学反应速率?
(明确)当温度和反应物浓度一定时,使用催化剂可使反应途径发生改变,从而降低了反应的活化能,使得活化分子的百分比增大,因此活化分子的数目增多,有效碰撞频率增大,故
化学反应速率加大。
[对结论的再认识]1.催化剂改变化学反应速率的原因仅仅是改变始态到终态的途径,不改变反应的结果。例:
(1)在加热条件下: 2Cu + O2 == 2CuO
2CuO +2 CH3CH2OH == 2Cu +2 CH3CHO + 2H2O
(2)氮的氧化物破坏臭氧: NO + O3 == NO2 + O2
NO2 + O ==NO + O2
2. 表格化
(1)同浓度的Na2S2O3溶液在不同温度下与0.1摩/升的硫酸10毫升反应的对比表
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编 号 |
0.1mol/L的 Na2S2O3 |
0.1mol/L的 H2SO4 |
反应温度 (℃) |
反应中出现浑浊的时间 (秒) |
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1 |
10ml |
10ml |
冷水 |
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2 |
10ml |
10ml |
热水 |
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(2)Cu与浓硫酸在常温条件下和在加热条件下反应情况对比表
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编号 |
Cu与浓硫酸在常温条件下反应 |
Cu与浓硫酸在加热条件下反应 |
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1 |
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2 |
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(3)Mg条分别与冷水和沸水的反应情况对比表
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编号 |
Mg条与冷水反应 |
Mg条与热水反应 |
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1 |
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2 |
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[表征性抽象]在其它条件不变的情况下,升高温度,化学反应要加快。经过实验测定,温度每升高10℃,反应速率通常要增大到原来的2~4倍。
[原理性抽象]为什么升高温度会使反应速率加快?
(明确)当反应物浓度一定时,分子总数一定,升高温度,反应物分子的能量增高,是活化分子的百分比增大,因而活化分子数量增多,有效碰撞频率增大,所以,反应速率加大。
[对结论的再理解]对于可逆反应来说,升高体系的温度,反应物和生成物中的活化分子数都增加,所以,正反应的速率和逆反应的速率都增大。
[应用]1.在实验室进行化学反应时,常常通过给反应物加热来增大反应的速率。